تخمین جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با پین‌های فلزی تحت بارگذاری مود I با استفاده از روش آکوستیک امیشن

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

doi
10.30494/JNDT.2022.362920.1103
چکیده

جدایش بین لایه‌ای یکی از انواع خرابی شایع در بین کامپوزیت‌های پلیمری بوده که در انواع بارگذاری از جمله مود I به وقوع می‌پیوندد. به همین دلیل چندلایه‌های کامپوزیتی به طریق مختلف از جمله روش استفاده از z-پین‌های فلزی در راستای ضخامت، جهت به تاخیر انداختن زمان جدایش بین‌لایه‌ای و افزایش نرخ آزاد سازی انرژی کرنشی استفاده می‌شوند. در مطالعه حاضر، به بررسی عملکرد مکانیکی و آکوستیک امیشن جدایش بین‌لایه‌ای در کامپوزیت شیشه/پلی استر و با به کارگیری استاندارد ASTM D5528-01 در ساخت نمونه‌های آزمون DCB برای مود I پرداخته شده است. ابتدا نمودار نیرو-جابجایی و رشد ترک حاصل از جدایش بین‌لایه‌ای برای نمونه‌های پین گذاری شده از جنس فولاد و مس با نمونه‌های بدون پین مقایسه شد. بار بحرانی هر یک از نمونه‌ها برای بدست آوردن چقرمگی شکست بین‌لایه‌ای برای رفتار مکانیکی بر طبق استاندارد و همچنین بار بحرانی برای رفتار آکوستیک امیشن متناظر با افزایش ناگهانی و رشد مقداری انرژی سیگنال و جهش انرژی تجمعی آکوستیک امیشن تعیین شد. مشخص شد که نرخ آزاد سازی انرژی کرنشی با به کار بردن پین‌های فلزی در راستای ضخامت افزایش می‌یابد. همچنین چقرمگی شکست بدست آمده از روش مکانیکی با روش آکوستیک امیشن صحت‌سنجی شد.